一道初中物理电学题,求解

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/06 23:58:01
一个串联电路中,有一个10欧姆的电阻和一个0~50欧姆的滑动变阻器。
问滑动变阻器的阻值是多少时,滑动变阻器的实际功率最大?
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设R1为10欧姆电阻,R2为滑动变阻器
I=U/(R1+R2)
P=I平方R2
进行化简,P=U平方/〔(R1平方+2R1R1+R2的平方)/R2]
小挂号内的加改为平方差,也就是
P=U平方/〔(R1平方-2R1R1+R2的平方+4R1R2)/R2]就是
P=U平方/〔(R1-R2)的平方/R2+4R1]
要使P最大,显然,要使分母最小。所以,R1=R2;即为R1电阻阻值。
所以R2=10欧姆。

当滑动变阻器的电阻最大的时候,即50欧时,实际功率最大。

10欧:R=U1:U2=U-U2:U2
R=U2*10欧/(U-U2)
P实=U2方/R=U2方(U-U2)/(U2*10)=U2(U-U2)/10=-U2方/10+U*U2/10
当U2=U/2时P有最大值
U2=U/2时
R=10欧
即滑动变阻器的阻值是10欧时,滑动变阻器的实际功率最大

10欧时最大.
可以把10欧姆的电阻假想为电源内阻,有这么一个结论,外界负载的电阻为内阻时,功率最大.

可以带入R和功率P列出一元二次方程,
根据R是一个有理数,那么判别式为正数,可以得出P的最大值.之后反过来又求得此时的R

10欧姆

10欧姆时。